8-Дәріс Бейорганикалық заттардың өндірісі
жүктеу/скачать 401,64 Kb.
|
Күкірт қышқылы
- Бұл бет үшін навигация:
- Күкірт қышқылын контакт əдісімен өндіру
= k FCМұндағы, k–масса беру коэффициенті, C– процестің қозғаушы күші, F– фазалардың жанасу беті. Теңдеу бойынша күйдіру үдерісін жылдамдату үшін k, C жəне F-ті көбейту керек. К (масса берілу коэффициенті) көбейту үшін температураны көтеру керек. Бірақ 850-10000С температурада пештегі металл балқып, бірігіп агломератқа айналады, сөйтіп реакцияласушы бет тым төмендеп кетеді. Сондықтан колчеданды белгілі бір температурада күйдіру керек. Күйдіру температурасы колчеданның химиялық құрамы мен табиғатына жəне пештің конструкциясына байланысты. С көбейту үшін өртеу зонасындағы колчедан құрамындағы пирит жəне оттектің концентрациясын көбейту керек. Ол үшін шикізатты флотациялап байытып ауа құрамындағы оттек мөлшерін жоғарылатады. Іс жүзінде газ құрамындағы оттек жеткілікті болу үшін ауаны стехиометриялық шамадан 1,5-2 есе артық мөлшерде қолданады. Ішкі диффузиялық кедергіні төмендету мақсатымен фазаларды жылдам араластыру керек. F көбейту үшін қатты колчеданды 0,03-0,3 мм дейін ұсақтау керек. Колчеданды күйдіретін пештің конструкциясы, күкіртті газ жəне огарок құрамына əсер етуімен қатар, газды əрі қарай тазарту үшін жəне өңдеу əдістерінде де əсерін тигізеді. Ғылыми-зерттеу жұмыстардың нəтижесінде: күкіртті жағу үдерісі төменгі температурада кинетикалық аймақта, ал жоғары температурада диффузиялық аймақта жүреді деген заңдылық анықталды. Арренниус теңдеуімен есептелген активтік энергия: кинетикалық аймақта Ек=295; өтпелі аймақта Eөт=152; диффузиялық аймақта Ед=17,5 кДж/моль-ге тең. КС пешінде колчеданды өртеуді 8000С температурада жүргізеді. Сондықтан үдеріс диффузиялық аймақта жүреді. Үдерістің өнімділігін арттыру үшін газ ағымын арттыру керек. Қазіргі кезде колчеданды күйдіруге конструкциясы əртүрлі пештер қолданылады. Солардың бірі көп сөрелі пеш ВХЗ (Воскресенск химия зауыты). Бұл пештің барлық сөрелерінің ауданы 140 м2, тəулігіне 31,5 т колчедан күйдіреді. Пештің əрбір 1 м2 сөресінің қарқындылығы орта есеппен 225 кг/т. ВХЗ пешінің кемшілігі: құрылысы күрделі, қарқыны төмен, эксплутациялық құны жоғары, 2-3% күкірт тотықпай огарок құрамында қалады жəне SО2 мөлшері 7-9 % аспайды. Тозаң түріндегі колчеданды күйдіретін пеш. Тозаң тəрізді колчеданды күйдіргенде газ құрамындағы SО2 13%. Пештің қарқыны тəулігіне 700-1000кг/м3. Кемшілігі: колчедан біркелкі жəне құрғақ болуы керек. Газдың тозаңдылығы 100г/м3. ВХЗ пешінде газ тозаңдығы 10г/м3. Соңғы кезде, ұсатылған қатты заттарды «қайнаушы қабатта» күйдіру өріс алуда. Бұл əдістің мазмұны – ұнтақталған қатты затты (мыс,пирит) астынан қысылған ауамен үрлеп араластырып, ұнтақ затты бұрқылдатып, қайнап жатқандай түрге келтіреді. Соңы «қайнаушы қабат» дейді. Мұндай «қайнаушы қабат» қатты заттардың ұнтағы ауамен (немесе басқа газбен) жақсы араласып, еркін жанасатын болғандықтан, ондағы химиялық реакция жоғары жылдамдықпен жүреді, өндірілетін заттардың (күкіртті газдың) шығымы 3-4 есе артады. Қайнаушы қабатта күйдіретін пеш. Мұндай пештер футерлеген камера, төменгі жағынан газ тартатын тор орналасқан. Тор астынан қысыммен белгілі жылдамдықпен ауа үрленеді. Огарок арнаулы тесіктен бөлінеді. Күкіртті газ пештің жоғары жағынан шығады. Пештің қарқындығы орта есеппен 1800кг/м3.т. SО2 14%. Огарок құрамындағы күкірт 0,5%. Колчедан жанғандағы реакция жылуы бу өндіруге пайдаланады. Шамамен, 1 т колчеданды күйдіргенде 1,3 т бу алынады. Пештің кемшілігі: электрэнергия көп мөлшерде жұмсалады. Күкіртті газ өте тозаңды – 300 г/м3. Колчеданды күйдіргенде массасының 70%-ы огарокқа айналады. Огарокты шойын балқытуға, түрлі минералдық бояулар өндіруге жəне микротыңайтқыштар ретінде қолданады. Күкірт қышқылын контакт əдісімен өндіруКонтакт əдісімен күкірт қышқылын өндіру: катализаторға зиян тигізетін заттардан газды тазарту, SO2-ні SO3-ке катализатор қатысымен тотықтыру, SO3-ті күкірт қышқылымен абсорбциялау сияқты үш сатыдан тұрады. Газдарды тазарту. Күйдірген газдан тозаңдарды бөліп алғаннан кейін оны катализаторға зиян келтіретін мышьяк, селен, фтор т.б. заттардан тазартады. Осымен қатар газдан өте қымбат қоспалар селен, теллур жəне т.б. бөліп алады (57-сурет). Электр фильтрден өткен соң, ыстық қалпында (275-425 0С) газ қоспаларын 60-75%-ды күкірт қышқылымен жуып (1), одан əрі қарай (2) мұнараға 25-40%-ды қышқылмен жуады. жүктеу/скачать 401,64 Kb. Достарыңызбен бөлісу:
|